CN103781697A - 复合部件和用于生产复合部件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由第一材料的型材部件（2）形成的复合部件（1），型材部件（2）在某些区段中材料地连接到由第二材料制成的部件（3）并在具有材料粘合剂（6）的部分外部通过形式配合和/或力配合连接部（7）来连接。这产生能够减轻由热膨胀差产生的应变的区段。本发明还涉及一种用于生产复合部件（1）的方法。

Description

复合部件和用于生产复合部件的方法
技术领域
本发明涉及一种复合部件和用于生产复合部件的方法。
背景技术
结构元件，特别是车辆后座的结构元件，在现有技术中形成为由焊接在一起的钢和/或金属板部件制成的复合部件。
发明内容
本发明的目的是规定相对于现有技术的改进的复合部件和规定用于从由不同材料组成的至少两个薄壁部件生产复合部件的改进的方法。
关于复合部件，该目的由在权利要求1中阐述的特征实现。
关于该方法，该目的由在权利要求13中阐述的特征实现。
本发明的有利发展形成从属权利要求的主题。
根据本发明的复合部件特征在于具有由第一材料制成的型材部件，其至少部分地借助于材料连接部而连接到由第二材料制成的部件并在具有材料连接部的部分外部借助于形状配合和/或力锁合连接部来连接。
例如，由第一材料制成的型材部件借助于粘性粘合连接而粘性地粘合和/或借助于铆接部而铆合到被配置为由第二材料制成的金属板的部件上。因此，由不同的材料制成的所谓的复合部件可以用简单的方式生产，其中根据本发明的复合部件的特别高程度的刚度能够在大量生产中实现。
在第一变形中，具有U形横截面且分别在两侧上具有基本平面凸缘区的型材部件以其凸缘区放置在基本平面部件上，使得内部空间在型材部件和平面部件之间形成，其中在部件和凸缘区之间，粘合材料（特别是粘合剂）部分地布置，且铆接部在设置有粘合材料的凸缘区的部分外部形成为力锁合和/或形状配合连接部。以这种方式，避免了通常在现有技术中的在型材部件和基本上平面部件之间的延伸式材料连接部。特别有利地，由这样的延伸式材料连接部以及型材部件和平面部件的材料的热膨胀差而导致的表面凹凸不平（例如鼓起或起皱）在复合部件中被可靠地避免了。有利地，粘性粘合连接借助于多个不可释放的铆接部来附加地固定。
有利地，在部件的与内部空间邻接的区域中，彼此均匀地间隔开的圆孔或长孔在部件中沿复合部件的纵向长度形成。借助于以限定的方式结合在部件中圆孔或长孔，在型材部件和部件之间的热应力差减轻了，且因此在复合部件中的表面凹凸不平被防止。此外，借助于圆孔或长孔，部件的重量和作为结果的整个复合部件的重量都减小了。
在这种情况下，长孔可以优选地以其纵向长度与复合部件的纵向长度一致地定位，或长孔以其纵向长度横向于复合部件的纵向长度的纵向长度在部件中定位。
圆孔或长孔沿复合部件的纵向长度方向相邻于彼此被方便地布置。
在替代变形中，设置有（特别是涂覆有）粘合剂的凸缘区的部分由布置有长孔的区域中断，其中长孔在部件中和/或在型材部件的凸缘区中形成，且长孔以其纵向长度与复合部件的纵向长度一致地定位。因此，铆接部、设置有粘合剂的部分和长孔交替地布置在凸缘区中，由此，避免了在现有技术中常见的长粘性粘合连接部。
在另一变形中，至少一个凸出部分布置在部件中，所述凸出部分沿复合部件的纵向长度形成在部件的与内部空间邻接的区域中。借助于凸出部分，复合部件的特别是抗弯刚度显著增加了。
在另一优选变形中，多个凸出部分布置在部件中，所述凸出部分横向于复合部件的纵向长度在整个部件上延伸，其中在凸出部分的区域中，没有粘合剂布置在凸缘区中。因此，铆接部、设置有粘合剂的部分和凸出部分交替地布置在凸缘区中。
在另一方便的变形中，多个x形凸出部分布置在部件中且在整个部件上延伸，其中在凸出部分的区域中，没有粘合剂布置在凸缘区中。作为结果，铆接部、设置有粘合剂的部分和凸出部分交替地布置在凸缘区中，由此，避免了在现有技术中常见的长粘性粘合连接部，且借助于x形凸出部分，复合部件的特别是抗弯刚度显著增加了。
在另一变形中，在部件的与内部空间邻接的区域中，彼此均匀地间隔开的圆形凸出部分沿复合部件的纵向长度在部件中形成。借助于以限定的方式结合在部件中的圆形凸出部分，在型材部件和基本上平面或扁平部件之间的热应力差减轻了，且因此在复合部件中的表面凹凸不平被防止。
特别优选地，凸出部分沿复合部件的纵向长度方向相邻于彼此布置。
在另一优选变形中，在凸缘区中，凸缘区的涂覆有粘合剂的部分由凸缘区的布置有圆形凸出部分的区域中断，其中圆形凸出部分分别在部件中和在型材部件的凸缘区中形成，且部件和凸缘区的圆形凸出部分以彼此一致的方式布置。在部件和凸缘区中的圆形凸出部分允许在复合部件生产期间的部件简单定位，并中断凸缘区的设置有粘合剂的部分。
在用于生产复合部件的方法中，根据本发明，由第一材料制成的型材部件部分地借助于材料连接部而连接到由第二材料制成的部件并在具有材料连接部的部分外部被形状配合和/或力锁合地连接。
借助于该方法生产的复合部件有利地在重量上减小了且具有特别好的抗弯刚度。
特别有利地，借助于本发明，可靠地避免了复合部件中的表面凹凸不平（例如***或起皱）。
作为结果，复合部件的表面的外观质量提高了。
而且，复合部件的且因而整个复合部件的材料连接部（特别是粘性粘合连接部）的承载能力本身增加了。
传统上出现在复合部件中的表面凹凸不平由复合部件的材料的热膨胀差产生。当按照根据本发明的方法生产部件时，复合部件内的所述应力被避免或减轻，且不期望的表面凹凸不平不再出现。
附图说明
参考示意性附图更详细地描述本发明。
在附图中：
图1示意性示出在第一实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件的部分透明的平面图，
图2示意性示出在第二实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件的部分透明的平面图，
图3示意性示出在第三实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件的部分透明的平面图，
图4示意性示出在第四实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件的部分透明的平面图，
图5示意性示出在第五实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件的部分透明的平面图，
图6示意性示出在第六实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件的部分透明的平面图，
图7示意性示出不同凸出部分的多个横截面图，
图8示意性示出在第七实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件的部分透明的平面图，
图9示意性示出不同凸出部分的多个替代横截面图，
图10示意性示出复合部件的第七实施方式的透视图，
图11示意性示出在第八实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件的部分透明的平面图，
图12以透视图方式示意性示出复合部件的第八实施方式的金属板部分的详细视图，
图13示意性示出在第九实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件的部分透明的平面图，
图14以透视图方式示意性示出复合部件的第九实施方式的详细视图，
图15示意性示出在第十实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件的部分透明的平面图，以及
图16以透视图和部分透明图方式示意性示出复合部件的第十实施方式的详细视图。
相应于彼此的部分在所有附图中被提供有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示意性示出在第一实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件1的部分透明的平面图，
复合部件1优选地由U形型材部件2和部件3形成。
型材部件2和部件3由彼此不同的材料（例如铝、钢或塑料）形成。
基本平面凸缘区4分别在U形型材部件2的两侧上形成。
部件3形成为常规的扁平或平面金属板，U形型材部件2以其凸缘区4放置在所述部件上，使得内部空间5在型材部件2和部件3之间形成。为了更清楚起见，扁平部件3在下文中被表示为金属板部分3。
型材部件2和金属板部分3部分地借助于材料连接部来连接，并在具有材料连接部的部分外部被形状配合和/或力锁合地连接在一起。
在一个可能的实施方式中，粘合材料6（特别是粘合剂或焊料材料）部分地布置在金属板部分3和凸缘区4之间。粘合材料6在下文中被称为粘合剂。
此外，型材部件2和金属板部分3在具有粘合剂6的部分外部借助于形状配合和/或力锁合连接部7（特别是借助于多个不可释放的铆接部）而连接在一起。形状配合和/或力锁合连接部7在下文中被称为铆接部7。
铆接部7和设置有（特别是涂覆有）粘合剂6的部分以图1所示的方式交替地布置在凸缘区4的范围上。特别是，在铆接部7的区域中，没有布置粘合剂6。
以这种方式，避免了在现有技术中常见的在型材部件2和金属板部分3之间的延伸式材料连接部。特别有利地，由这样的延伸式材料连接部产生的表面凹凸不平以及型材部件2和金属板部分3的材料的热膨胀差（例如鼓起或起皱）在复合部件1中被可靠地避免了。
铆接部7被配置为常规铆接部，例如打孔铆接部。
在图2中示意性示出在第二实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件1的部分透明的平面图。
图2示出非常类似于图1的复合部件1的结构，但不同的是，多个圆孔8布置在金属板部分3中。
圆孔8优选地沿复合部件1的纵向长度形成在金属板部分3的与内部空间5邻接的同一区域中。圆孔8彼此均匀地间隔开，且例如被钻孔或打孔。
借助于以限定的方式结合在在金属板部分3中的圆孔8，在型材部件2和金属板3之间的热应力差减轻了，且因此在复合部件1中的表面凹凸不平被防止。而且，借助于圆孔8，金属板部分3的重量和作为结果的整个复合部件1的重量都减小了。
在图3中示意性示出在第三实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件1的部分透明的平面图。
图3示出非常类似于图2的复合部件1的结构，但不同的是，不是圆孔8而是多个长孔9布置在金属板部分3中。
长孔9优选地沿复合部件1的纵向长度形成在金属板部分3的与内部空间5邻接的同一区域中形成，并彼此均匀地间隔开。长孔9以其纵向长度与复合部件1的纵向长度一致地定位。
在图4中示意性示出在第四实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件1的部分透明的平面图。
图4示出非常类似于图3的复合部件1的结构，但不同的是，长孔9以其纵向长度横向于复合部件1的纵向长度在金属板部分3中定位。
在图5中示意性示出在第五实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件1的部分透明的平面图。
图5示出非常类似于图1的复合部件1的结构，但不同的是，涂覆有粘合剂6的凸缘区4的部分由布置有长孔9的区域中断。
铆接部7、涂覆有粘合剂6的部分和长孔9交替地布置在凸缘区4中。长孔9以其纵向长度与凸缘区4的纵向长度一致地定位。在长孔9的区域中，没有粘合剂6布置在金属板部分3和型材部件2之间。长孔9可在金属板部分3中和型材部件2中形成。
在特别有利的实施方式中，长孔9根据型材部件2中的相应长孔9配置在金属板3中，并以彼此一致的方式布置在复合部件1中。
在图6中示意性示出在第六实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件1的部分透明的平面图。
图6示出非常类似于图1的复合部件1的结构，但不同的是，至少一个凸出部分10布置在金属板部分3中。
凸出部分10优选地沿复合部件1的纵向长度形成在金属板部分3的与内部空间5邻接的同一区域中形成。
凸出部分10沿复合部件1的纵向长度方向延伸并增加其刚度。借助于凸出部分10，复合部件1的特别是抗弯刚度显著增加了。
图7示意性示出不同凸出部分10的多个横截面图。
凸出部分10例如形成为常规珠形部10.1、双珠形部10.3或凹形部10.2，并借助于压印方法结合在金属板部分3中。
在图8中示意性示出在第七实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件1的部分透明的平面图。
图8示出非常类似于图1和6的复合部件1的结构，但不同的是，多个凸出部分10布置在金属板部分3中，所述凸出部分横向于复合部件1的纵向长度延伸。
凸出部分10横向地布置在整个金属板部分2上，使得凸缘区4的涂覆有粘合剂6的部分由凸出部分10延伸的区域中断。在凸出部分10的区域中，没有粘合剂6布置在凸缘区4中。因此，铆接部7、设置有粘合剂6的部分和凸出部分10交替地布置在凸缘区4中。
图9示意性示出不同凸出部分10的其它横截面图变形，
图10示意性示出图8所示的复合部件1的第七实施方式的透视图。
在图11中示意性示出在第八实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件1的部分透明的平面图。
图11示出非常类似于图6和7的复合部件1的结构，但不同的是，多个凸出部分10以x形状布置在金属板部分3中。
凸出部分10布置成在整个金属板部分3上以x形状延伸，使得凸缘区4的涂覆有粘合剂6的部分由凸出部分10延伸的区域中断。
其中在凸出部分10的区域中，没有粘合剂6布置在凸缘区4中。作为结果，铆接部7、设置有粘合剂6的部分和凸出部分10交替地布置在凸缘区4中。
在图12中以透视图方式示意性示出复合部件的第八实施方式的具有x形凸出部分10的金属板部分3的详细视图。
在图13中示意性示出在第九实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件1的部分透明的平面图。
图13示出非常类似于图5的复合部件1的结构，但不同的是，不是图5中的长孔9，而是圆形凸出部分10布置在凸缘区4中。
因此，铆接部7、设置有粘合剂6的部分和圆形凸出部分10交替地布置在凸缘区4中。在凸出部分10的区域中，没有粘合剂6布置在金属板部分3和型材部件2之间。凸出部分10根据型材部件2中的相应凸出部分10配置在金属板部分3中，并以彼此一致的方式布置在复合部件1中。
图14以透视图方式示意性示出图13所示的复合部件1的第九实施方式的详细视图。
在图15中示意性示出在第十实施方式中借助于根据本发明的方法生产的复合部件1的部分透明的平面图。
图15示出非常类似于图6的复合部件1的结构，但不同的是，不是图3中的单独中心凸出部分10，而是很多圆形凸出部分10布置在金属板部分3中。
圆形凸出部分10在金属板部分3的区域中形成，位于与复合部分1的形成在金属板部分3和型材部件2之间的内部空间5邻接的同一区域中。圆形凸出部分10相邻于彼此而布置，沿复合部件1的纵向长度方向均匀地间隔开。
在图16中以透视图和部分透明图方式示意性示出图15所示的复合部件1的第十实施方式的详细视图。
附图标记列表
1    复合部件
2    型材部件
3    部件
4    凸缘区
5    内部空间
6    粘合材料
7    形状配合和/或力锁合连接部
8    圆孔
9    长孔
10   凸出部分
10.1 珠形部
10.2 凹形部
10.3 双珠形部

Claims (13)

1.一种复合部件（1），其特征在于，具有由第一材料制成的型材部件（2），型材部件部分地借助于材料连接部而连接到由第二材料制成的部件（3）并在具有材料连接部的部分外部借助于形状配合和/或力锁合连接部（7）来连接。
2.如权利要求1的复合部件（1），其特征在于，具有U形横截面且分别在两侧上具有基本平面凸缘区（4）的型材部件（2）以其凸缘区（4）放置在部件（3）的平面部分上，使得内部空间（5）在型材部件（2）和部件（3）之间形成，其中在部件（3）和凸缘区（4）之间，粘合材料（6）特别是粘合剂部分地布置，且铆接部作为形状配合和/或力锁合连接部（7）形成在设置有粘合材料（6）的部分外部。
3.如权利要求1或2的复合部件（1），其特征在于，在部件（3）的与内部空间（5）邻接的区域中，彼此均匀地间隔开的圆孔（8）或长孔（9）沿复合部件（1）的纵向长度形成。
4.如权利要求3的复合部件（1），其特征在于，长孔（9）以其纵向长度与复合部件（1）的纵向长度一致地定位，或长孔（9）以其纵向长度横向于复合部件（1）的纵向长度在部件（3）中定位。
5.如权利要求3或4的复合部件（1），其特征在于，圆孔（8）或长孔（9）沿复合部件（1）的纵向长度方向相邻于彼此布置。
6.如前述权利要求3到5中的一项的复合部件（1），其特征在于，凸缘区（4）的设置有粘合材料（6）的部分由布置有长孔（9）的区域中断，其中长孔（9）在部件（3）中和/或在型材部件（2）的凸缘区（4）中形成，且长孔（9）以其纵向长度与凸缘区（4）的纵向长度一致地定位。
7.如权利要求1或2的复合部件（1），其特征在于，至少一个凸出部分（10）布置在部件（3）中，所述凸出部分沿复合部件（1）的纵向长度在部件（3）的与内部空间（5）邻接的区域中形成。
8.如权利要求1或2的复合部件（1），其特征在于，多个凸出部分（10）布置在部件（3）中，所述凸出部分横向于复合部件（1）的纵向长度在整个金属板部分（3）上延伸，其中在凸出部分（10）的区域中，没有粘合材料（6）布置在凸缘区（4）中。
9.如权利要求1或2的复合部件（1），其特征在于，多个x形凸出部分（10）布置在部件（3）中且在整个部件（3）上延伸，其中在凸出部分（10）的区域中，没有粘合材料（6）布置在凸缘区（4）中。
10.如权利要求1或2的复合部件（1），其特征在于，在部件（3）的与内部空间（5）邻接的区域中，彼此均匀地间隔开的圆形凸出部分（10）沿复合部件（1）的纵向长度在部件（3）中形成。
11.如权利要求8到10中的一项的复合部件（1），其特征在于，凸出部分（10）沿复合部件（1）的纵向长度方向相邻于彼此布置。
12.如权利要求1或2的复合部件（1），其特征在于，凸缘区（4）的设置有粘合材料（6）的部分由凸缘区（4）的布置有圆形凸出部分（10）的区域中断，其中圆形凸出部分（10）分别在部件（3）中和在型材部件（2）的凸缘区（4）中形成，且部件（3）和凸缘区（4）中的圆形凸出部分（10）以彼此一致的方式布置。
13.一种用于生产复合部件（1）的方法，其特征在于，由第一材料制成的型材部件（2）部分地借助于材料连接部而连接到由第二材料制成的部件（3）并在具有材料连接部的部分外部借助于形状配合和/或力锁合连接部（7）来连接。
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